Средства измерения принято классифицировать по виду, принципу действия и метрологическому назначению.
Различают следующие виды средств измерений: меры, измерительные устройства, которые подразделяются на измерительные приборы и измерительные преобразователи; измерительные установки и измерительные системы.
Мера - это средство измерений, предназначенное для воспроизведения физической величины заданного размера.
Измерительный прибор - средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.
Измерительный преобразователь - средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателем.
Измерительная установка - совокупность функционально объединенных средств измерений (мер, измерительных приборов, измерительных преобразователей) и вспомогательных устройств, предназначенных для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем и расположенная на одном месте.
Измерительная система - совокупность средств измерений и вспомогательных устройств, соединенных между собой каналами связи, предназначенная для выработки сигналов измерительной информации в форме, удобной для автоматической обработки, передачи и (или) использования в автоматических сигналах управления.
Все многообразие измерительных приборов, используемых для линейных измерений в машиностроении, классифицируют по назначению, конструктивному устройству и по степени автоматизации.
|
|
По назначению измерительные приборы разделяют на универсальные, специальные и для контроля.
По конструктивному устройству измерительные приборы делят на механические, оптические, электрические и пневматические и др. По степени автоматизации различают измерительные приборы ручного действия, механизированные, полуавтоматические и автоматические.
Универсальные измерительные приборы применяют в контрольно-измерительных лабораториях всех типов производств, а также в цехах единичных и мелкосерийных производств.
Универсальные измерительные приборы подразделяются:
на механические:
- простейшие инструменты - проверочные измерительные линейки, щупы, образцы шероховатости поверхности;
- Штангенинструменты - штангенциркуль, штангенглубиномер, штан-генрейсмас, штангензубомер;
- микрометрические инструменты - Микрометр, микрометрический нутромер, микрометрический глубиномер;
- приборы с зубчатой передачей - индикаторы часового типа; Рычажно-механические - миниметры, рычажные скобы;
оптические:
- вертикальные и горизонтальные оптиметры, малый и большой инструментальные микроскопы, универсальный микроскоп, концевая машина, проекторы, интерференционные приборы;
пневматические: длинномеры (ротаметры);
электрические: электроконтактные измерительные головки, индуктивные приборы, профилографы, профилометры, кругломеры.
Специальные измерительные приборы предназначены для измерения одного или нескольких параметров деталей определенного типа; например приборы для измерения (контроля) параметров коленчатого вала, распределительного вала, параметров зубчатых колес, диаметров глубоких отверстий.
|
|
Приборы для контроля геометрических параметров по назначению делят на приборы для приемочного (пассивного) контроля (калибры), для активного контроля в процессе изготовления деталей и приборы для статистического анализа и контроля.
Метрологические характеристики измерительных средств
Основными нормируемыми характеристиками измерительных средств для технических измерений являются:
- диапазон измерений - область значений измеряемой величины, для которой нормированы пределы погрешности прибора;
- диапазон показаний (измерений по шкале) - область значений шкалы, ограниченная ее начальным и конечным значениями; например для вертикального оптиметра диапазон показаний 0,2 мм, пределы показаний (начальное и конечное значения шкалы) ±0,1 мм.
Диапазон измерений меньше или равен диапазону показаний.
Пределы измерения - наибольшее или наименьшее значение диапазона измерения.
Цена деления шкалы - разность значений величин, соответствующих двум соседним отметкам шкалы.
Длина (интервал) деления шкалы - расстояние между осями двух соседних отметок шкалы.
Чувствительность - свойство, отражающее способность реагировать на изменение измеряемой величины.
Стабильность - свойство, отражающее постоянство во времени метрологических показателей.
Основная метрологическая характеристика измерительного средства - погрешность измерительного средства или инструментальная погрешность средства имеет определяющее значение для наиболее распространенных технических измерений, включающих в себя измерительные средства для измерения длин и угловых размеров. В зависимости от условий использования измерительных средств различают основную и дополнительную погрешность.
|
|
Основной погрешностью средства измерений называют погрешность при использовании средства измерения в нормальных условиях, указываемых в стандартах, технических условиях, паспортах и т. п. В зависимости от режима применения различают динамическую и статическую погрешности.
Статическая погрешность измерительного средства - погрешность, возникающая при использовании измерительных средств для измерения постоянной величины.
Динамическая погрешность - погрешность, возникающая при использовании измерительного средства для измерения переменной во времени величины.
Основную погрешность средств измерений нормируют согласно ГОСТ 13.000-68, заданием пределов допускаемой основной погрешности. Когда основная погрешность находится в этих пределах, средства измерения допускаются к применению.
Пределы допускаемой основной погрешности задают в виде абсолютных, относительных или приведенных погрешностей измерительного средства.
50) Расшифровать ………………………
Рассмотрим условную запись посадки гладкого цилиндрического соединения Æ19H7/h6.
Æ19- номинальный размер отверстия и вала, мм;
Н - основное отклонение отверстия;
7 - квалитет отверстия;
h - основное отклонение вала;
6- квалитет вала.
Посадки могут быть осуществлены как в системе отверстия Н (El=0), так и в системе вала h (es=0).
Для оценки шероховатости применяют следующие высотные параметры по ГОСТ 2789-73: Ra - среднее арифметическое отклонение неровностей профиля; Rz - высота неровностей по 10-ти точкам; Rmax- наибольшая высота неровностей.
На чертежах для обозначения шероховатости применяются знаки: ……вид обработки не указан;
обработка со снятием стружки;
обработка без снятия стружки.
Знак шероховатости применяется, если не указаны параметры и способ обработки. При указании параметров шероховатости применяют знак с полкой (рисунок 13).
Среди отклонений формы поверхности нормируются отклонения от крутости, цилиндричности, прямолинейности и др. Распространёнными отклонениями от взаимного расположения поверхностей являются: отклонения от параллельности, перпендикулярности, соосности, симметричного расположения и др.
Некоторые отклонения имеют сложное происхождение, когда суммируются два различного вида отклонения или более. К отклонениям такого типа относятся радиальное и торцовое биение поверхностей.
Стандартом установлены условные обозначения допусков формы и взаимного расположения поверхностей:
Шлицевые посадки
D-8 x 32x38H8/e8 x 6D9/h9 ГОСТ 1139-80
Прямобочное шлицевое соединение: центрирование по наружному диаметру D=38 мм; поле допуска центрирующего диаметра Н8 - втулки, е8 - вала; число прямобочных шлицов 8; внутренний диаметр соединения d= 32 мм; ширина шлица Ь=6 мм, поле допуска ширины шлица втулки D9, поле допуска ширины шлица вала h9.
Центрирование по D применяется в случаях повышенных требований к точности соосности элементов соединения, когда твёрдость втулки не слишком высока и допускает обработку чистовой протяжкой, а вал обрабатывается фрезерованием. Применяется в неподвижных, передающих малый крутящий момент соединениях, т. е. в соединениях с малым износом поверхностей.
Зубчатые передачи
В условном обозначении точности зубчатых передач последовательно указывают степень точности по нормам кинематической точности; степени точности по норме плавности работы и пятна контакта; вид сопряжения, ограничивающего боковой зазор и его допуск. Если на все нормы точности назначены одинаковые степени точности, а допуск соответствует боковому зазору, то в обозначении степень точности указывается только один раз (к примеру 7-7-7 -Be: 7-6).
Кинематическая точность зубчатой передачи характеризуется величиной кинематической погрешности. Стандартом регламентируется наибольшая кинематическая погрешность передачи - наибольшая алгебраическая разность значений кинематической погрешности за полный цикл изменения относительного положения зубчатых колёс. Плавность работы зубчатой передачи характеризуется местной кинематической погрешностью с циклической погрешностью передачи, полнота контакта зубьев - относительными размерами по длине и высоте зуба суммарного пятна контакта сопряжённых зубьев. Для зубчатых колёс и передач ГОСТ 1643-81 устанавливает 12-ть степеней точности, обозначаемые в порядке убывания точности цифрами от 1 до 12. Для 1 и 2 степеней допуски и предельные отклонения пока не предусмотрены.
Установлено шесть видов сопряжений зубчатых колёс в передаче по боковому зазору: А, В, С, D, Е, Н (при сопряжении Н боковой зазор равен нулю, а при А он наибольший), а также восемь видов допуска Т jn на боковой зазор: х, у, z, а, Ь, с, d, h.
Стандарт устанавливает на виды сопряжений Н и Е вид допуска h, а сопряжениям D, С, В и А - согласованные виды допусков d, с, b и а соответственно. Однако это соответствие можно изменять, а также использовать увеличенные виды допусков х, у, z.
точность колеса 8-7-6-В ГОСТ 1643-81;
Расшифруем условное обозначение заданной точности передачи:
8 - степень точности по норме кинематической точности;
7 - степень точности по норме плавности работы;
6 - степень точности по норме контакта зубьев;
В- вид сопряжения, ограничивающего боковой зазор;
Ь - допуск на боковой зазор (так как допуск на боковой зазор не указан, то он совпадает с видом сопряжения).
7-С ГОСТ 1643-81 и 7-7-7-Сс ГОСТ 1643-81(тоже самое)
7 - степень точности по норме кинематической точности;
7 - степень точности по норме плавности работы;
7 - степень точности по норме контакта зубьев;
С- вид сопряжения, ограничивающего боковой зазор;
с - допуск на боковой зазор (так как допуск на боковой зазор не указан, то он совпадает с видом сопряжения).
7-Сa/V-113 ГОСТ 1643-81
7 - степень точности по норме кинематической точности;
7 - степень точности по норме плавности работы;
7 - степень точности по норме контакта зубьев;
С- вид сопряжения, ограничивающего боковой зазор;
a - допуск на боковой зазор (так как допуск на боковой зазор не указан, то он совпадает с видом сопряжения).
V – несогласованный класс точности
113 – действительный минимальный боковой зазор
8-800у- ГОСТ 1643-81
800- нестандартный боковой зазор
у – допуск нестандартного бокового зазора
Резьбовое соединение
Обозначение резьбежых элементов должно сочетать в себе следующую информацию, характеризующую резьбу по пунктам а), б), в), г), и требования к точности нормируемых параметров для этой резьбы:
а) указание о виде резьбы (М — метрическая);
б) значение номинального диаметра, т.е. наружного диаметра (d, D) (одинаковое для болта и для гайки, образующих соединение);
в) значение шага, если он мелкий (крупный шаг не указывается);
г) специально указывается LH, если резьба левая;
д) поле допуска на приведенный средний диаметр (d2 или D2);
с) поле допуска на диаметр выступов, т.е. поле допуска на наружный диаметр болта (d) или внутренний диаметр гайки (D);
ж) значение длины свинчивания (l), если она не нормальная.
Примеры полного обозначения резьбового элемента:
для наружной резьбы — болта: М20 X 0.75LH — 7g 6g — 15;
для внутренней резьбы — гайки: М20 х 0.75LH — 4Н5Н — 10.
Приведенные обозначения расшифровываются следующим образом: резьба метрическая с номинальным, т.е. наружным диаметром 20 мм. с мелким шагом (если бы был крупный шаг, т.е. 2,5 мм, то его не надо указывать), резьба левая, поле допуска на приведенный средний диаметр болта 7g (седьмая степень точности и основное отклонение g). поле допуска на наружный диаметр болта 6g. Для гайки точность параметров нормируется полем допуска 4Н на приведенный средний диаметр и полем допуска 5Н на внутренний диаметр. У обоих резьбовых элементов длина свинчивания не нормальная: у болта она равна 15 мм, а у гайки 10 мм. Практически
невозможно встретить такое полное обозначение, хотя оно может быть в соответствии с принципами нормирования.
Самое короткое обозначение резьбового элемента, которое чаще всего используется:
для наружной резьбы: М40 — 6g, для внутренней резьбы: М40 — 6Н.
Расшифровывается это обозначение следующим образом: резьба метрическая с номинальным (наружным) диаметром 40 мм, резьба правая, шаг крупный. Для болта поле допуска на приведенный средний диаметр и на наружный диаметр одинаковое, т.е. 6g (шестая степень точности и основное отклонение g). Для гайки поле допуска на приведенный средний диаметр и на внутренний диаметр одинаковое — 6Н. И у болта, и у гайки длина свинчивания нормальная (N).
Обозначение резьбовых соединений состоит, как и при обозначении резьбовых элементов, из данных о резьбе и точности ее параметров.
Данные о резьбе указывают так же, как и для резьбовых элементов, т.е. указание о метрической резьбе, о значении шага, правая или левая резьба, а также сведения о длине свинчивания.
Данные о точности резьбового сопряжения указываются аналогично обозначению посадок гладких элементов с особенностями обозначения точности резьбового элемента. Как и для гладких элементов, при обозначении точности резьбового соединения в числителе указывается элемент с внутренней сопрягаемой поверхностью, т.е. точность внутренней резьбы — гайки, а в знаменателе указываются требования к точности сопрягаемого элемента с наружной поверхностью, т.е. точность наружной резьбы — болта.
Пример полного обозначения резьбового сопряжения:
М20 X 0.75LH — 4H5H/7g6g —15.
Самое короткое обозначение: М20 — 7H/6g.
Расшифровка обозначений резьбового сопряжения складывается из расшифровки обозначений отдельных резьбовых элементов, она была приведена раньше.
Ну, а расшифровка обозначений резьбового сопряжения складывается из расшифровки обозначений отдельных резьбовых элементов, она была приведена раньше.
В заключение необходимо обратить внимание на особенность понимания обозначений резьбового соединения, когда на резьбовые элементы болта и гайки назначаются разные поля допусков для приведенного среднего диаметра и для диаметра выступов.
Полная условная запись обозначения резьбового соединения с зазором на сборочном чертеже имеет вид:
M42x4,5(p1,5)LH-4H5H/4g-15R
В условной записи принята следующая последовательность расположения информации:
тип резьбы – М - метрическая;
номинальный диаметр d=D=42 мм;
шаг резьбы, если резьба однозаходная; в данном примере резьба многозаходная - первоначально указывается ход резьбы, а в скобках указывается шаг резьбы;
направление навивки (LH - левая резьба);
условная запись посадки;
длина свинчивания 15 мм;
сведения о форме впадины резьбы закругленной с Rmin =0,1*р.
В условной записи не показываются сведения о навивке, если она правая; о длине свинчивания, если она не выходит за пределы нормальной; закруглении впадин, если оно не предусмотрено.
Трапециидальная однозаходная:
Tr10x6 – 7H/7R
Трапециидальная многозаходная:
Tr20x4 (рг)
Трубная цилиндрическая дюймовая:
G1 
– А/Б (1 – номинальный профиль в дюймах; А/Б – малой точности)